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解析橡胶制品基础知识与加工方法
发布时间:2020-12-19 15:36
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乙丙橡胶制品的配合
(一)硫化体系
三元乙丙橡胶制品可以采用二烯烃类橡胶用的普通硫化方法硫化,但由于硫化速度较慢,故近年发展了高不饱和度三元乙丙橡胶,其硫化速度不低于高不饱和橡胶的。
  三元乙丙橡胶制品通常可用硫黄、过氧化物、醌肟和反应性树脂等多种硫化体系进行硫化。不同的硫化体系对其混炼胶的门尼粘度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶的.
次联键型、物理机械性能(如应力-应变、滞后、压缩变形以及耐热等性能)亦有着直接的影响。硫化体系的选择要根据所用乙丙橡胶的类型、产品物理机械性能、操作安全性、喷霜以及成等因素加以综合考虑。
 1 硫黄硫化体系
 硫黄硫化体系是三元乙丙橡胶使用最广泛最主要的硫化体系。
 在硫黄硫化体系中,由于硫黄在乙丙橡胶中溶解度较小,容易喷霜,不宜多用。一般硫黄用量应控制在1~2份范围内。在一定硫黄用量范围内,随硫黄用量增加,胶料硫化速度加快,焦烧时间缩短,硫化胶拉伸强度、定伸应力和硬度增高,拉断伸长率下降。硫黄用量超过2份时,耐热性有下降,高温下压缩永久变形增大。
 为使胶料不喷霜,促进剂的用量亦必须保持在三元乙丙橡胶的喷霜极限溶解度以下。实际上,在工业生产中,基于以下原因几乎都是采用二种或多种促进剂的并用体系。
 (1)多种促进剂并用,容易达到硫化作用平衡。
 (2)许多促进剂在较低浓度时,就会发生喷霜,因此用量不宜太高。
 (3)促进剂这间的协同效应,有利于导致硫化时间的缩短和交联密度的提高。
 硫黄硫化体系中,促进剂的用量还可以通过增加硬脂酸的用量来提高,当其它条件不变的情况下,硬脂酸用量增加会导致交联密度、单硫和双硫交联键增加。氧化锌用量的增加亦有助于在交联时形成促进剂,从而提高胶料的交联密度及抗返原性,改善动态疲劳性能和耐热性能。
  2 硫黄给予体硫化
采用硫黄给予体代替部分硫黄,可使其生成的硫化胶主要具有单硫键或双硫键,因而可以改善胶料的耐热和高温下的压缩变形性能,延长焦烧时间。所使用的硫黄给予体主要的秋兰姆类,如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)、TMTD、TMTM、MBSS及4,4′-二硫代二吗啡啉(DTDM)等。
若希望不喷霜,可降低促进剂TMTD的用量,并与少量多种促进剂并用。工业上广泛使用快速、不喷霜硫化体系:促进剂M为1.5,促进剂TMTD为0.8,促进剂TeDDC为0.8。此外,最近还研制了一种新的硫黄给予体OTOS。它可以增加胶料的交联密度,改善抗硫化返原性和耐老化性能,降低高温下压缩变形,含有高量OTOS的未硫化胶料经长期贮存后几科没有喷霜现象。
 3 过氧化物硫化体系
 对要求更好耐高温性能(150℃以上)和极低压缩永久变形的特殊制品需要采用过氧化物硫化。几种可用于硫化三元乙丙橡胶(亦适用于二元乙丙橡胶)的过氧化物:过氧化二异丙苯(DCP);1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环已烷(3M);1,4-二叔丁基过氧基二异丙苯(P-F);2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-已烷(2,5B);2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-已炔(3H);正丁基-4,4-二叔丁基过氧基戊酸酯。其中最常用和价格最便宜的是过氧化二异丙苯(DCP),DCP具有中等硫化速度、较高的交联效率和良好的焦烧安全性,缺点是臭味大。基它较适合于三元乙丙橡胶的过氧化物是1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环已烷和二叔丁基过氧化二异丙苯等。选择过氧化物,一般需要从硫化速度、交联密度、贮存稳定性、分解温度、分解产物对人体的影响、加工安全性以及硫化胶的物理机械性能等多方面综合考虑。根据过氧化物分解温度,DCP适于在160℃硫化,而1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环已烷(3M)适于较低温度硫化。过氧化物的用量,按纯品计一般在2~3左右。
为防止交联过程中分子断链,提高硫化速率,改善硫化胶的物理机械性能,通常在过氧化物交联体系中加入硫黄或硫黄给予体或对醌二肟或二甲基丙烯酸乙烯酯(EDMA)等共交联剂。
使用过氧化物的胶料,应避免使用环烷油,因环烷油是自由基受体,会降低过氧化物的交联效率。同样,大多数的酯类或醚类增塑剂也不宜使用,最好是使用石蜡系增塑剂。此外当胶料中含有酸性填料(硬质陶土、槽法炭黑、白炭黑等)时,因为酸能使过氧化物进行离子型分解,而不再分解出游离基,影响交联效率,故需加入三乙醇胺等碱性物质进行调节。
  4 树脂硫化体系
三元乙丙橡胶象丁基橡胶一样,可以采用树脂进行硫化。用反应性烷基酚醛树脂和含卤素化合物进行硫化可以获得高温下优赵的热稳定性和压缩永久变形小的硫化胶。缺点是伸长率较低,硬度较大。
在树脂硫化体系中,需要添加卤化物,以便在树脂交联过程中起催化作用,加快硫化速度。卤化物主要有氯化亚锡、氯化铁、氯化锌、N-溴化琥珀酰亚胺、二苯基溴代甲烷等。由于卤化物有腐蚀性,用量不宜过多,否则会腐蚀设备表面。
此外,在用树脂硫化低不饱和度的DCPD-EPDM时,必须要采用高温长时间硫化,而硫化ENB-EPDM则采用与硫黄硫化体系相同的温度硫化。
5 醌肟硫化体系和双马来酰亚胺硫化体系
三元乙丙橡胶可用醌肟硫化体系进行硫化,硫化体系中需加入活性强的金属氧化物(如氧化铅)作活化剂。同时在对醌二肟中加入硫黄会产生有利的影响。在醌肟硫化体系中,所用醌肟主要有对醌二肟(GMF)和对,对′-二苯甲酰醌二肟。金属氧化物主要用Pb3O4和PbO2。醌肟与铅的氧化物的用量比大约为6:10,GMF与硫黄用量比约为1.0:0.4~0.8。此外,还可采用对,对′-二苯甲酰醌二肟-过氧化物(DCP)和GMF-氧化锌-EZ硫化体系。醌肟硫化体系硫化的三元乙丙硫化胶具有比过氧化物硫化胶,尤其是比硫黄硫化胶更为优越的耐老化性能。缺点是物理机械性能较差,硬度偏高以及价格高等,故醌肟硫化三元乙丙橡胶尚未在工业生产中普遍使用。
6 低温硫化
三元乙丙橡胶低温硫化可用异丙苯过氧化氢、枯烯过氧化氢、特丁基过氧化氢、萜烷过氧化氢等作交联剂;用松香酸钴、环烷酸钴、对醌二肟、二甲基丙烯酸乙烯酯、N,N′-4,4′-二苯基双骊来酰亚胺等作共交联剂。低温交联主要在胶粘剂、防水卷材、胶布和喷涂材料等方面应用。
(二)补强剂和填充剂
三元乙丙橡胶属非结晶橡胶,一般情况下只有加补强填充剂才有使用价值.三元乙丙橡胶所用补强填充剂基本与基它通用橡胶所用补强填充剂相同.补强剂在三元乙丙橡胶中的补效主要决定于补强填充剂的粒子大小、比表面积、结构、表面
硅橡胶的配合
与一般的通用橡胶相比较,所有三大类的硅橡胶的配合组分都比较简单,热硫化型也是这样。除生胶外,配合剂主要包括补强剂、硫化剂及某些特殊的助剂,一般只需有5~6个组分即可组成实用配方。硅橡胶配方设计应当考虑到以下几点。
 (1)硅橡胶为饱和度高的生胶,通常不能用硫黄硫化,而采用热硫化。热硫化是以有机过氧化物作硫化剂的,因此胶料中不得含有能与过氧化物分解产物发生作用的活性物质,否则会影响硫化。
 (2)硅橡胶制品一般在高温下使用,其配合剂应在高温下保持稳定,为此,通常选用无机氧化物作补强剂。
 (3)硅橡胶在微量的酸或碱等极性化学试剂的作用下易引起硅氧烷键的裂解和重排,导致硅橡胶耐热性的降低.所以在选用配合剂时必须考虑到它们的酸碱性,同时还应考虑到过氧化物分解产物的酸性,以免影响硫化胶的性能。
(一)生胶的选择
 设计配方时应根据产品的性能和使用条件,选用具有不同特性的生胶。对一般的硅橡胶制品要求使用温度在-70℃~250℃范围内,都可采用乙烯基硅橡胶;当制品的使用温度要求较高时(-90~300℃),可采用低苯基硅橡胶;当制品要求耐高低温又需耐燃油或溶剂时,则应当采用氟硅橡胶。
(二)硫化剂
 用于热硫化硅橡胶的硫化剂主要有有机过氧化物、脂肪族偶氮化合物、无机化合物、高能射线等,其中最常用的是有机过氧化物。这是因为有机过氧化物一般在室温下比较稳定,但在较高的硫化温度下能迅速分解产生游离基,从而使硅橡胶交联。
 过氧化物按其活性高低可以分为二类。一类是通用型,即活性高,对各种硅橡胶均能起硫化作用;另一类是乙烯基专用型,即活性较低,仅能对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用。
 除两类过氧化物的上述一般区别外,每一种过氧化物有其自己的特点。硫化剂BP是模压制品最常用的硫化剂,硫化速度快,生产效率高、但不适宜于厚制品的生产。硫化剂DCBP因其产物不易挥发,硫化时不加压也会产生气泡,特别适宜压出制品的热空气连续硫化,但它的分解温度低,易引起焦烧,胶料存放时间短。 硫化剂BP和DCBP均为结晶状粉末,易爆,为安全操作和宜于分散,通常采用它们分散于硅油或硅橡胶中的膏状体,一般含量为50%。硫化剂的沸点为110℃极易挥发。胶料在室温下存放时硫化剂就挥发,最好以分子筛为载体的形式使用。硫化剂DTBP 不会与空气或炭黑起反应,可用于制造导电橡胶及模压操作困难的制品中。硫化剂DBPMH与DTBP类似,但常温下不挥发,它的分解产物挥发性很大,可以缩短二段硫化时间。硫化剂DCP在室温下不挥发,具有乙烯基专用型的特点,同时分解产物挥发性也较低,可以用于外压小的场合硫化。硫化剂TBPB用于制造海绵制品。
过氧化物的用量受多种因素的影响。例如,生胶品种、填料类型和用量、加工工艺等。一般来说,只要能达到所需的交联,硫化剂应尽量的少。但实际用量要比理论用量高得多,因为必须考虑到多种加工因素的影响,如混炼不均匀,胶料贮存中过氧化物损耗,硫化时空气及其它配合剂的阻化等。对于乙烯基硅橡胶模压制品用胶料来说,各种过氧化物常用范围重量份如下:硫化剂BP 0.5~1;硫化剂DCBP1~2;硫化剂DTBP1~2;硫化剂DCP0.5~1;硫化剂DBPMH0.5~1;硫化剂TBPB0.5~1。随乙烯基含量增高,过氧化物用量应减少。胶浆、压出制品胶料及胶粘剂用胶料中过氧伦物用量应比模压用胶料中的高。某些场合下采用两种过氧化物并用,能减少硫化剂的用量,并可适当降低硫化温度,提高硫化效应。
(三)补强剂
 未经补强的硅橡胶硫化胶强力很低,只有0.3MPa左右,没有实际的使用价值。采用适当的补强剂可使硅橡胶硫化胶的强度达到3.9~9.8MPa,这对提高硅橡胶的性能,延长制品的使用寿命是极其重要的。硅橡胶补强填充剂的选择要考虑到硅橡胶的高温使用及用过氧化物硫化,特别是有酸碱性的物质对硅橡胶的不利影响。
 硅橡胶用补强填充剂按其补强效果的不同可分为补强性填充剂,和非补强性填充剂,前者的直径为10~50nm ,比表面积为70~400m2/g,补强效果较好;后者为 300~10000nm,比表面积在30m2/g以下,补强效果较差。
1 补强填充剂
(1)白炭黑的种类和特性,硅橡胶所用的补强填充剂主要是指合成的二氧化硅,又称白炭黑。白炭黑分为气相白炭黑和沉淀白炭黑。
  气相白炭黑粒子的大小、比表面积、表面性质、结构等与原料气体的比例、燃烧速度、SiO2核在燃烧室中停留时间等因素有关。
  气相白炭黑粒子越细,它的比表面积就越大,则补强效果就越好,但操作性能就越差。反之它的粒子粗些,比表面积也小,补强效果就差,但操作性就要好一些。
  气相白炭黑为硅橡胶最常用的补强剂之一,由它补强的胶料其硫化胶的机械强度高,电性能好。气相白炭黑并可与其它补强剂或弱补强剂并用,以制取不同使用要求的胶料。
b.沉淀白炭黑
 沉淀白炭黑的性能受沉淀条件如酸度、温度等的影响。 与用气相白炭黑补强的硅橡胶胶料相比,用沉淀白炭黑补强的胶料机械强度稍低,介电性能,特别是受潮后的介电性能较差,但耐热老化性能较好,混炼胶的成本要低得多。当对制品的机械强度要求不高时,可用沉淀白炭黑或使之与气相白炭黑并用。
白炭黑可以通过适宜的化合物对其进行处理而制成一种表面疏水的物质。处理的方法主要有液相法和气相法二种。液相法的条件易于控制,产品质量稳定,处理效果好,但工艺复杂,溶剂需要回收;气相法处理工艺简单,但产品的质量不够稳定,处理效果较差。
  用作表面处理剂的物质原则上为能与白炭黑表面的羟基发生作用的物质,有以下几种。
 1)醇类2)氯硅烷类3)烷氧基硅烷4)六甲基二硅醚5)硅氮烷。
(2)白炭黑的补强机理和表面化学白炭黑对硅橡胶的补强机理被认为有以下二种。
 a.橡胶被填料粒子吸附 填料粒子吸附聚合物,使橡胶分子链段直接固定在填料粒子的附近或者沿着填料表面定向或被填料聚集体滞留。
 b.橡胶与填料粒子结合 填料粒子与聚合物链段结合产生有效的交联以及聚合物缠结了填料粒子。
 基于上述二种作用,使白炭黑对硅橡胶起到补强作用。
 白炭黑由于其生产方法不同,其酸碱性是不同的。气相白炭黑呈酸性,沉淀白炭黑呈碱性。最纯的无HCL的气相法白炭黑的pH值为6,这是由于白炭黑表面的羟基在水中离解产生了H+所致。pH值低于4.6时,则是由于高温水解留存下来的HCL引起的。
 (3)白炭黑物理化学性能的测定方法
  白炭黑的物理化学性能直接反映质量情况,因而准确进行测定对不同的使用要求是十分重要的。目前国外各厂家的指标不尽相同,但公认的一些重要指标各家都要测定。最重要的指标是:反映其初级结构的指标,如粒径尺寸和分散度,比表面积;反映其二次结构的指标,如吸油值等;反映其表面化学情况的指标,如表面各种羟基的浓度等。
  a 粒径大小和粒径分布 由于生成条件、粒子增长的情况存在差别,故白炭黑的粒子直径并不均一,平常所说的粒子直径,只具有统计平均的意义。
  b 比表面积的测定 比表面积是反映粉料物质的外表面积大小的指标,对于一种多孔隙性的粉料物质来说,其比表面积为孔隙内的表面积和外表面积之和。
一般来说,粉料物质的粒径与其比表面积呈反比关系,所以比表积的测定可定性地反映粉体的粒径大小。由于电子显微镜并非所有工业单位都能具备,粉体的粒径就无法获得,因而比表面积的测定就具有重要的实际应用价值。
  c 表面羟基的测定 白炭黑的表面存在着硅醇基团,而白炭黑的许多应用直接与这种基团有关,因此,定量地测定表面羟基是十分重要的。
白炭黑表面羟基的则定的数据,一般包括总羟基、相邻羟基、隔离羟基等。后两种是以Si-OH的形式结合在白炭黑表面的,统称为结合羟基;总羟基则是结合羟基与吸附在白炭黑表面上的水分子中的羟基之和,这几种羟基数据可分别在不同条件下测定。测定条件为:
 1)由白炭黑袋中直接取样测得的羟基为总羟基量;
 2)将白炭黑于110℃下烘干3小时后测定的羟基为结合羟基;
 3)将白炭黑于600℃下烘干3小时后测定的羟基为隔离羟基;
 4)结合羟基和隔离基之差则为相邻羟基。
d二次结构的测定 国外一般认为二次结构的程度直接影响填料的补强行为,所以测定二次结构也很重要。但迄今还没有一种很好的测定方法,目前应用最广的方法有二种:一是测定在压缩下的表观比容;二是测定吸油值。
 2 弱补强填充剂
 弱补强填充剂也可称作惰性填料,对硅橡胶只起很小的补强作用,它们在硅橡胶中一般不单独使用,而是与白炭黑作用,以调节硅橡胶的硬度,改善胶料的工艺性能和硫化胶的耐油性能及耐溶性能,降低胶料的成本。
 常用的弱补强剂有硅藻土、石英粉、氧化锌、二氧化钛、硅酸锆和碳酸钙等。
耐热橡胶介绍:
耐热橡胶:
胶种选择:
? 乙丙橡胶
随丙烯含量增加,耐热下降
? 丁基橡胶
一般丁基橡胶使用温度不超过150度。只有树脂硫化的丁基橡胶才能在150-180度下长期工作。
在一般丁基橡胶中并用10-20份的氯丁橡胶或氯磺化聚乙烯可以提高耐热性。
氯化丁基橡胶的耐热性与硫化体系有关,一般氯化丁基橡胶,长时间使用最高温度为130-150,无空气时为160-170度。
? 卤化丁基橡胶
? 氯磺化聚乙烯橡胶。
氯磺化聚乙烯长期(1000H)最高使用温度为130度。短时间可以允许升高到160度。
? 氯醇橡胶。
耐热性比丁晴橡胶好。均聚CHR比共聚CHR耐热性好。
? 丙烯酸酯
耐热性高于丁晴橡胶,低于氟橡胶。长期(1000H)使用温度为170度,短时间(70H)使用温度可以提高到200度,
? 硅橡胶。
按照化学结构分类:
1.二甲基硅橡胶(MQ)
2.甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)
3.甲基苯基硅橡胶(MPQ)
4.甲基苯基乙烯基硅橡胶(MPVQ)
5.亚苯基硅橡胶
6.亚苯醚基硅橡胶
7.氟硅橡胶
8.晴硅橡胶
9.硼硅橡胶==》耐热性最好。可以在400度下长期工作,在420-480度下可以连续工作几个小时。
硅橡胶是所有橡胶中耐热等级最高的一种橡胶。但不耐湿热老化。
-50到+100度:无限期长/ 120度:10-20年/ 150度:5-10年/ 205度:2-5年/ 260度:3个月-2年/ 315度:7天-2个月/
370度:6H-7天/ 420度:10分钟-2H。
? 氟橡胶。
按照化学组成分类如下:
? 含氟烯氢氟橡胶类:
1.偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物. 国外品牌 KEL-F。 国产品牌FPM 2301/2302
2.偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物。 国外品牌:VITON A; 国产品牌:FPM 2601/2602;
3.偏氟乙烯,四氟乙烯,与六氟丙烯三元共聚物。 国外品牌:VITON B; 国产品牌:FPM 246
4.四氟乙烯与丙烯共聚物。国外品牌:AFLAS; 国产品牌:FPM 4000
5.偏氟乙烯,五氟丙烯共聚物。 国外品牌:TECHNOFLON SL.
6.偏氟乙烯,四氟乙烯,五氟丙烯三元共聚物。 国外品牌:TECHNOFLON T.
? 全氟醚橡胶。==>四氟乙烯与全氟甲基乙烯醚共聚物。国外品牌:杜邦公司KALREZ/日本大金DAIEL PERFLUOR
? 氟化磷晴橡胶==》以磷和氮原子为主链的半无机弹性体。
国外品牌:PNF200/EYPEL-F/ 国产品牌:FPNM 3700
? 全氟烷基三嗪橡胶 国外品牌:F-TA2
? 氟硅橡胶==》在甲基乙烯基硅橡胶的侧链上引入氟烷基或氟芳基而制成的聚合物。
国外品牌:SYLON FX 国产品牌:MFVQ
? 以上氟橡胶中,使用最多的是VITON 氟橡胶 ,即国产的26型氟橡胶 ,可以在250度以下长期工作,在320度下短期工作。
232度:3000H/260度:1000H/288度:240H/315度:48H。
? 氟橡胶中,除了全氟烷基三嗪橡胶外,全氟醚橡胶耐热性超过任何橡胶。在316度以下仍具有工作能力,在260度空气中数千小时,在288度下数百小时仍能保持良好的强伸性能。
? 全氟烷基三嗪橡胶耐热性最好,可以在300度下稳定工作,短时间(8H)使用温度可以达到371度。
耐热的丁晴橡胶新品种
丁晴橡胶耐油性和综合性能良好,但不耐高温。长期使用温度为100度,即使使用过氧化物硫化的丁晴橡胶长期使用温度也只能在120度。
? 氢化丁晴橡胶==》HNBR
用乳聚丁晴橡胶加氢法,使丁晴橡胶分子链上的不饱和双键被氢加成为饱和键,故也叫做高饱和丁晴橡胶。耐热程度可以达到175度。优于丁基橡胶和乙丙橡胶。介于丙烯酸酯橡胶和氟橡胶之间。国外品牌:ZEPOL 2000 用过氧化物硫化后,在160度热空气可以连续工作1000H。
? 聚稳丁晴橡胶
是丁二烯,丙烯晴与聚合型防老剂通过乳液聚合制得的一中丁晴橡胶,改善了丁晴橡胶的热老化性,有优异的乃老化性。
? 丁晴酯橡胶
由丁二烯,丙烯晴和丙烯酸酯在乳液中共聚得到的三元共聚物。可以在-60到+150度煤油中长期使用。改善了丁晴橡胶耐热性和耐寒性。
? 丁晴橡胶与氟橡胶共混
为提高丁晴橡胶耐热性,耐酸性和耐加醇汽油的性能,用超高丙烯晴含量大于48.5%(如JSR的T404)和门尼黏度较低的氟橡胶(如VITON B-50)共混。为降低材料成本,可采取在共混物中添加增容剂的方法。使用乙烯基丙烯酸酯弹性体(VAMAC)做增容剂,效果很好.
在常用的硫化体系中,过氧化物体系的耐热性最好。
一般来说:过氧化物体系硫化 硅橡胶,乙丙橡胶,氯磺化聚乙烯橡胶,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),氯化聚乙烯和聚氨酯橡胶。
但过氧化物体系硫化 天然橡胶,丁苯橡胶和顺丁橡胶时则有问题。
? 丁基橡胶不可用过氧化物体系硫化 。
? 三元乙丙橡胶耐热配合,几乎都用过氧化物体系硫化 ,优于其他低硫和高硫硫化体系。
单独使用过氧化物体系硫化三元乙丙橡胶时,存在交联密度低,热撕裂强度低,硫化返原现象,因此要避免单独使用有机过氧化物。最好是用某些共交联剂或活性剂并用。例如加入少量硫磺能提高有机过氧化物硫化胶的力学性能,但耐热性降低。而使用其他共交联剂代替硫磺时,其耐热性不降低。可采用 双马来酰亚胺,三烯丙基氰脲酸酯,六亚甲基二胺,三烯丙基柠檬酸酯,对苯醌二亏(用量只要0.2-1.0份),TMTD等。
以往氯磺化聚乙烯橡胶用过氧化物硫化比较困难,很难得到交联密度高的硫化胶,如今采用三烯丙基氰脲酸酯或甲基并基酸酯或双马来酰亚胺作共交联剂,再并用少量EVA,就可以达到有效的交联,制造出耐热性优良的氯磺化聚乙烯硫化橡胶,耐热性比通用的硫化体系有明显的提高。
? 从耐热的角度讲,氯化聚乙烯采用过氧化物和二烯丙基氰脲酸酯并用的配合后,可以得到比氯磺化聚乙烯硫化橡胶(以促进剂硫化)优良的耐热性。
? 有机硅改性的乙丙橡胶SEP,用过氧化物硫化时,比促进剂硫化时的耐热性高10度,比未改性的三元乙丙橡胶耐热性高20度.
? 过氧化物硫化丁晴橡胶,耐热性优于有效硫化体系,半硫化体系和传统硫化体系。但不如用镉镁硫化体系硫化的丁晴橡胶。
镉镁硫化体系:氧化镉2-5份,氧化镁5份,二乙基二硫代胺基甲酸镉2.5份,促进剂DM 1.0份。
? 丁基橡胶可以采用亏类和树脂硫化。树脂硫化的丁基橡胶耐热性最好,才具有在105-180度下长期工作的能力。
? 氯化丁基橡胶用硫磺硫化时,耐热性不好。用亚乙基硫脲硫化时,耐热性最好。但有毒性。所以常用氧化锌,促进剂TMTD和DM 硫化。也可以采用树脂硫化。
? 丙烯酸酯橡胶可分为氯原子型,环氧基型,羧基型三大类。
氯醇橡胶不能用硫磺或过氧化物硫化体系硫化。可以使用金属氧化物或金属盐(氧化锌,氧化铅,碱式碳酸铅,碱式邻苯二酸铅)同时并用促进剂。使用氧化铅/亚乙基硫脲硫化时,耐热性比较好。使用亚磷酸二铅或邻苯二甲酸二铅时,耐热性比氧化铅好。
? 氟橡胶用二元酚/苄基三苯基氯化磷或二元酚/四丁基氢氧化铵硫化时,耐热性优于多胺交联的氟橡胶。
使用过氧化物硫化时,必须加入共交联剂。如:TATM,可以使氟橡胶的耐湿热性能提高。
防护体系的选择:
NBR: RD,MB,BLE,DNP,4010,4010NA
CHR,ECHR: 2246,NBC,防老D,RD,4010NA
EPDM: NBC,BLE,4010NA
CIIR: 2246,BLE
ACM: RD
填充体系的影响:
一般无机填料比碳黑有更好的耐热性。如:白碳黑,活性氧化锌,氧化镁,氧化铝,和硅酸盐。
在丁晴橡胶中,碳黑的粒径越小,耐热性越低。
软化体系的影响:
耐热的丁晴橡胶最好使用古马隆树脂,苯乙烯-茚树脂,聚酯和液态的丁晴橡胶做软化剂。
氯磺化聚乙烯橡胶可以用酯类,芳氢油和氯化石蜡,氯化石蜡耐热性最好
丁基橡胶古马隆树脂不要超过5份,也可以使用10-20质量份的凡士林或石蜡油,矿物橡胶和石油沥青树脂。
乙丙橡胶通常采用环烷油或石蜡油。
各种橡胶的使用温度范围:
70-100度: NR,SBR
100-130度: CR,NBR,CO
130-135度: CSM,IIR,EPDM
150-180度: ACM,HNBR
180-200度: 23型
200-250度: Q,26型 KFM
》250度: 氟化磷晴橡胶,全氟醚橡胶,全氟烷基三嗪橡胶,硼硅橡胶

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